Как измеряется длина лампа люминесцентная

Люминесцентные лампы и их характеристики (Часть1)

Классификация люминесцентных ламп, характеристики обычных люминесцентных ламп, зависимость параметров ламп от напряжения сети, зависимость характеристик от окружающей температуры и условий охлаждения, изменение характеристик люминесцентных ламп в процессе горения, энергоэкономичные люминесцентные лампы, зарубежные люминесцентные лампы, компактные люминесцентные лампы, безэлектродные люминесцентные лампы.

Классификация люминесцентных ламп

Люминесцентные лампы (ЛЛ) делятся на осветительные общего назначения и специальные. К ЛЛ общего назначения относят лампы мощностью от 15 до 80 Вт с цветовыми и спектральными характеристиками, имитирующими естественный свет различных оттенков. Для классификации ЛЛ специального назначения используют различные параметры. По мощности их разделяют на маломощные (до 15 Вт) и мощные (свыше 80 Вт); по типу разряда на дуговые, тлеющего разряда и тлеющего свечения; по излучению на лампы естественного света, цветные лампы, лампы со специальными спектрами излучения, лампы ультрафиолетового излучения; по форме колбы на трубчатые и фигурные; по светораспределению с ненаправленным светоизлучением и с направленным (рефлекторные, щелевые, панельные и др.).

Маркировка обычно состоит из 2-3 букв. Первая буква Л означает люминесцентная. Следующие буквы означают цвет излучения: Д — дневной; ХБ — холодно-белый; Б — белый; ТБ — теплобелый; Е — естественно-белый; К, Ж, 3, Г, С — соответственно красный, желтый, зеленый, голубой, синий; УФ — ультрафиолетовый. У ламп с улучшенным качеством цветопередачи после букв, обозначающих цвет, стоит буква Ц, а при цветопередаче особо высокого качества — буквы ЦЦ. В конце ставят буквы, характеризующие конструктивные особенности: Р — рефлекторная, У — U-образная, К — кольцевая, А — амальгамная, Б — быстрого пуска. Цифры обозначают мощность в ваттах. Маркировка ламп тлеющего разрада начинается с букв ТЛ.

Характеристики обычных ЛЛ

В табл.1 приведены характеристики наиболее распространенных ЛЛ дневного света. Обозначения: Р — мощность; U -напряжение на лампе; I — ток лампы; R -световой поток; S — световая отдача.

Зависимость параметров ламп от напряжения сети

При изменении напряжении сети в пределах + 10% изменение параметров лампы можно определить из соотношения dX/X = Nx dUc/Uc, где X — соответствующий параметр лампы; dX — его изменение; Nx — коэффициент для соответствующего параметра. Для схемы с дросселем коэффициенты имеют следующие значения: для силы света Ni = 2,2; для мощности Np = 2,0; для светового потока Nф = 1,5. В схеме с емкостно-индуктивным балластом величины Nx несколько меньше.

При падении напряжения сети ниже допустимого ухудшаются условия перезажигания. Повышение напряжения выше допустимого вызывает перекал катодов и перегрев пускорегулирующих устройств. И в том, и в другом случае происходит значительное сокращение срока службы ламп.

Размеры, мм (рис.1) L1 L2 D

Зависимость характеристик от окружающей температуры и условий охлаждения

Изменение температуры трубки по сравнению с оптимальной как в сторону увеличения, так и в сторону уменьшения, вызывает снижение светового потока, ухудшение условий зажигания и сокращение срока службы. Надежность зажигания стандартных ламп при работе со стартерами начинает особенно заметно падать при температурах ниже -5°С и при понижении напряжения сети. Например, при -10°С и напряжении сети 180 В вместо 220 В число незажигающихся ламп может доходить до 60-80%. Такая сильная зависимость делает применение ЛЛ в помещениях с низкими температурами неэффективным.

Повышение температуры относительно оптимальной может происходить при повышении температуры окружающей среды и при работе ламп в закрытой арматуре. Перегрев ЛЛ кроме уменьшения светового потока сопровождается некоторым изменении их цвета. На рис.2 показана зависимость параметров ЛЛ от температуры окружающей среды.

Изменение характеристик ЛЛ в процессе горения

В первые часы горения происходит некоторое изменение электрических характеристик ламп, связанное с доактивиров-кой катодов, выделением и поглощением различных примесей. Эти процессы обычно заканчиваются на первой сотне часов. В течение остального срока службы электрические характеристики изменяются очень незначительно. Происходит постепенное уменьшение яркости свечения люминофора и светового потока лампы (рис.3: кривая 1 для ЛЛ 40 Вт, кривая 2 для ЛЛ 15 и 30 Вт). В некоторых лампах уже спустя несколько сотен часов горения начинают появляться темные налеты и пятна у концов трубки, связанные с распылением катодов. Они свидетельствуют о плохом качестве ламп.

Энергоэкономичные люминесцентные лампы (ЭЛЛ)

ЭЛЛ предназначены для общего освещения и полностью взаимозаменяемы со стандартными ЛЛ мощностью 20, 40 и 65 Вт в существующих осветительных установках без замены светильников и пускорегулирующей аппаратуры. Они имеют стандартную длину, стандартные значения рабочих токов и напряжений на лампах и те же или близкие значения световых потоков, что и у стандартных ламп соответствующей цветности при пониженной на 10% мощности (18, 36 и 58 Вт). Внешне ЭЛЛ отличаются от стандартных ламп только меньшим диаметром (26 мм вместо 38 мм). За счет уменьшения диаметра снижается расход основных материалов (стекло, люминофор, газы, ртуть и др.).

Для обеспечения того же падения напряжения на лампах при уменьшении их диаметра пришлось применить для наполнения смесь аргона с криптоном и снизить давление до 200-330 Па (вместо обычных 400 Па в стандартных лампах). В ЭЛЛ возрастает температура трубки до 50°С, но создавать специальные условия для охлаждения не требуется. Люмино-форный слой в ЭЛЛ находится в более тяжелых рабочих условиях, поэтому наиболее подходящими для этих ламп являются редкоземельные люминофоры. Однако такие люминофоры примерно в 40 раз дороже стандартного галофосфата кальция (ГФК), поэтому и лампы с такими люминофорами в несколько раз дороже обычных. Для снижения стоимости ламп применяют двухслойное покрытие. Сначала на стекло наносят ГФК, а поверх него редкоземельный люминофор небольшой толщины.

Промышленность выпускает ЭЛЛ мощностью 18, 36 и 58 Вт цветностей ЛБ, ЛДЦ и ЛЕЦ со световыми параметрами, совпадающими с параметрами обычных ЛЛ тех же цветностей мощностью 20, 40 и 65 Вт. Под маркой ЛБЦТ выпускаются ЭЛЛ с трехком-понентной смесью редкоземельных люминофоров со сроком службы 15000 ч.

Зарубежные фирмы выпускают ЭЛЛ трех-четырех стандартизованных цветовых тонов и с двух-трехкомпо-нентной смесью редкоземельных люминофоров. В табл.2 приведены параметры некоторых типов ЭЛЛ в колбах диаметром 26 мм фирмы OSRAM (Германия).

Компактные люминесцентные лампы (КЛЛ)

В начале 80-х годов стали появляться многочисленные типы компактных ЛЛ мощностью от 5 до 25 Вт со световыми отдачами от 30 до 60 лм/Вт и сроками службы от 5 до 10000 ч. Часть типов КЛЛ предназначена для непосредственной замены ламп накаливания. Они имеют встроенную пускорегулирующую аппаратуру и снабжены стандартным резьбовым цоколем Е27.

Разработка КЛЛ стала возможной только в результате создания высокостабильных узкополосных люминофоров, активированных редкоземельными элементами, которые могут работать при более высоких поверхностных плотностях облучения, чем в стандартных ЛЛ. За счет этого удалось значительно уменьшить диаметр разрядной трубки. Что касается сокращения габаритов ламп в длину, то эта задача была решена путем разделения трубок на несколько более коротких участков, расположенных параллельно и соединенных между собой либо изогнутыми участками трубки, либо вваренными стеклянными патрубками.

Существующие стандарты люминисцентных ламп

Лампы Т5 имеют, как правило, цоколь G5, цифра 5 обозначает расстояние между штырьками, для данного стандарта это расстояние составляет 5мм, а у лампы Т8 цоколь G13, и соответсвенно расстояние у них 13мм.

Ниже можно увидеть изображение цоколей трубчатых ламп разных стандартов, на котором указаны пропорции размеров цоколей.

Подробная информация о диаметрах ламп стандарта Т :

Лампы для аквариумов производства JUWEL относятся к специальному стандарту Т5L8, длина и мощность у них отличается от стандарта Т5.

Технические характеристики ламп Т5 Juwel

Длина лампы Т5, мм

LIDO 120, TRIGON 350

RIO 125, TRIGON 190

RIO 180, TRIGON 350

RIO 240, RIO 300, VISION 260

RIO400, VISION 450

Цветовая температура

Достаточно важным параметром для выбора ламп является цветовая температура. Она измеряется в Кельвинах. В зависимости от нее меняются декоративные свойства аквариума и зависит здоровье его обитателей. Лампы с цветовой температурой 5500-6500K подойдут для пресноводных аквариумов. Лампы 10 000K дают интенсивный белый свет с голубоватым оттенком. Они идеальны для освещения рифов, глубоководных рыб и растений. Лампы для аквариумов 20 000K имеют очень высокую интенсивность и применяются только для освещения глубоких аквариумов и глубоководных рыб. Они не подходят для растительных аквариумов. Для растений благоприятно освещение от 6 500 К до 18 000 К. Более подробную информацию по выбору ламп вы сможете найти в разделе информационных блоков.

Шкала цветовых температур распространённых источников света:
800 К — начало видимого темно-красного свечения раскалённых тел;
1500-2000 К — свет пламени свечи;
2000 К — Натриевая лампа высокого давления;
2200 К — лампа накаливания 40 Вт;
2680 К — лампа накаливания 60 Вт;
2800 К — лампа накаливания 100 Вт (вакуумная лампа);
2800-2854 К — газонаполненные лампы накаливания с вольфрамовой спиралью;
3000 К — лампа накаливания 200 Вт, галогенная лампа;
3200—3250 К — типичные киносъёмочные лампы;
3400 К — солнце у горизонта;
3800 К — лампы, использующиеся для подсветки мясных продуктов в магазине (имеют повышенное содержание красного цвета в спектре);
4200 К — лампа дневного света (тёплый белый свет);
4300-4500 К — утреннее солнце и солнце в обеденное время;
4500-5000 К — ксеноновая дуговая лампа, электрическая дуга;
5000 К — солнце в полдень;
5500 К — облака в полдень;
5500-5600 К — фотовспышка;
5600-7000 К — лампа дневного света;
6200 К — близкий к дневному свет;
6500 К — стандартный источник дневного белого света, близкий к полуденному солнечному свету;
6500-7500 К — облачность;
7500 К — дневной свет, с большой долей рассеянного от чистого голубого неба;
7500-8500 К — сумерки;
9500 К — синее безоблачное небо на северной стороне перед восходом Солнца;
10000 К — источник света с «бесконечной температурой», используемый в риф-аквариумах (актиниевый оттенок голубого цвета);
15000 К — ясное голубое небо в зимнюю пору;
20000 К — синее небо в полярных широтах;

Люминесцентные лампы

Линейные люминесцентные лампы — экономичные и доступные источники света.

Люминесцентные лампы многие считают такой же классикой освещения, как и лампы накаливания. С этим тяжело спорить, учитывая, что первая люминесцентная лампа была выпущена аж в 1938 году, а в СССР такие лампы были разработаны в 1951 году. А первая газоразрядная лампа — предок современных люминесцентных ламп — была изобретена в 1956 году.

По сравнению с лампами накаливания линейные люминесцентные лампы дневного света являются более экономичными (примерно в 5 раз) и имеют больший срок службы (в 5-10 раз).

Изобретателем люминесцентной лампы (лампы дневного света) считается Эдмунд Гермер. Он и его команда в 1926 году получили бело-цветной свет от газоразрядной лампы, колба которой внутри была покрыта флуоресцентным порошком. Позже корпорация General Electric купила патент у Гермера и в 1938 году довела лампы дневного света до широкого коммерческого использования. Свет первых ламп напоминал естественный уличный свет в пасмурный день (примерно 6400К): считается, что именно тогда и появилось название «лампа дневного света».

В Советском Союзе массовое производство люминесцентных ламп началось только в 1948 году, за что в 1951 году разработчики первой советской лампы дневного света стали лауреатами Сталинской премии второй степени.

Советский ГОСТ 6825-64 определял только три типоразмера линейных люминесцентных ламп мощностью 20, 40 и 80 ватт (длиной 600, 1200 и 1500 мм соответственно). Колба имела большой диаметр 38 мм для более легкого зажигания при низких температурах.

Люминесцентные линейные лампы дневного света выпускаются многих видов: разной мощности, длины, с разными диаметрами колб, разными цоколями и разным светом в зависимости от назначения лампы. Более того, этот ассортимент будет еще больше, если учесть, что энергосберегающие лампы также представляют собой лампы дневного света со встроенными пусковыми устройствами.

Сегодня наиболее распространенными трубками линейных ламп дневного света являются Т8 (Ø 26 мм), Т5 (Ø 16 мм) и Т4 (Ø 12,5 мм). Лампы с трубкой Т8 имеют цоколь G13 (13 мм между штырьками), а Т4 и Т5 имеют цоколь G5 (5 мм между штырьками). Лампы дневного света Т8 в настоящее время выпускаются мощностью от 10 до 70 Вт, лампы Т5 — от 6 до 28 Вт, а лампы Т4 — от 6 до 24 Вт. Естественно, что мощность ламп напрямую влияет и на размеры (длину) люминесцентных ламп: соотношения размеров и мощностей стандартизировано. То есть лампа мощностью 18 Вт с трубкой T8 и цоколем G13 любого производителя имеет длину 590 мм.

Выпускаются люминесцентные лампы с разными цветовыми температурами для разных целей, но наиболее распространены лампы цветности 4000К и 6500К. Подробнее о цветовых температурах и сферах их применения можно посмотреть в нашей статье Энергосберегающие лампы: слухи и мифы (слух №6).

Также люминесцентные лампы по индексу цветопередачи (обозначается Ra или CRI — colour rendering index), то есть возможности точно отображать цвета по сравнению с естественным светом. Так лампы со 100% цветопередачей (Ra=1) отображают все цвета также как и при солнечном дневном свете. Но наиболее распространенными (в силу достаточности и большей доступности) являются лампы с индексом цветопередачи 70 — 89%.

Ниже мы приводим описание и технические характеристики самых часто используемых ламп, как в промышленном и муниципальном (где они наиболее распространены), так и жилом секторе. Приведенные ниже значения светового потока и срока службы являются примерными и могут отличаться в зависимости от производителя.

Стандартные линейные люминесцентные лампы с трубкой Т8 и цоколем G13

Самый распространенный тип линейных люминесцентных ламп. Именно такие лампы мощностью 18 Вт («короткую») или 36 Вт («длинную») вспоминают в первую очередь, когда слышат словосочетание «люминесцентная лампа». И хотя ассортимент таких ламп состоит из моделей мощностью от 10 до 70 Вт, чаще всего используются именно лампы мощностью 18 и 36 Вт, которые взаимозаменяемы с советскими люминесцентными лампами ЛБ/ЛД-20 и ЛБ/ЛД-40 соответственно.

Линейные люминесцентные лампы с трубкой Т8 и цоколем G13 используются в основном в промышленности (склады и производственные цеха), а также в офисах и муниципальных государственных учреждениях (администрации, школы, детские сады).

Средняя продолжительность работы составляет 10000 часов. Диаметр трубки Т8 составляет 26 мм. Работают, как с электромагнитными дросселями (ЭмПРА) в связке со стартерами, так и с электронными балластами (ЭПРА).

Osram L 58W/640
(вместо ЛБ-80)

Стандартные линейные люминесцентные лампы с трубкой Т5 и цоколем G5

Люминесцентные лампы T5 (в отличие от Т8) наиболее распространены именно в жилом секторе. Они более узкие, и поэтому светильники с ними лучше подходят для подсветки ниш или кухонных столов под шкафами.

Ассортимент люминесцентных линейных ламп с трубкой Т5 состоит из моделей мощностью от 6 до 28 Вт (замена ламп накаливания от 30 до 140 Вт). В основном выпускаются лампы цветностью 4200К и 6400К.

Лампы Т5 имеют цоколь G5 (5 мм между штырьками).

Средняя продолжительность работы составляет 6000 — 10000 часов (в зависимости от производителя и модели). Диаметр трубки Т5 составляет 16 мм. Используются с электронными балластами (ЭПРА).

мощность	световой поток	цветовая температура	длина трубки без цоколя	общая длина со штырьками
Uniel EFL-T5-06/4200/G5	6 Вт	380 лм	4000 К (холодный белый)	211 мм	225 мм
Uniel EFL-T5-06/6400/G5	6 Вт	350 лм	6400 К (дневной)	211 мм	225 мм
Uniel EFL-T5-08/4200/G5	8 Вт	600 лм	4000 К (холодный белый)	288 мм	302 мм
Uniel EFL-T5-08/6400/G5	8 Вт	580 лм	6400 К (дневной)	288 мм	302 мм
Uniel EFL-T5-13/4200/G5	13 Вт	960 лм	4000 К (холодный белый)	516 мм	530 мм
Uniel EFL-T5-13/6400/G5	13 Вт	940 лм	6400 К (дневной)	516 мм	530 мм
Uniel EFL-T5-21/4200/G5	21 Вт	1850 лм	4000 К (холодный белый)	849 мм	864 мм
Uniel EFL-T5-21/6400/G5	21 Вт	1660 лм	6400 К (дневной)	849 мм	864 мм
Uniel EFL-T5-28/4200/G5	28 Вт	2470 лм	4000 К (холодный белый)	1149 мм	1161 мм
Uniel EFL-T5-28/6400/G5	28 Вт	2350 лм	6400 К (дневной)	1149 мм	1161 мм

Стандартные линейные люминесцентные лампы с трубкой Т4 и цоколем G5

Светильники для люминесцентных линейных ламп с трубкой Т4 получили меньшее распространение, чем светильники для ламп Т5. В основном такие люминесцентные лампы используются для местной подсветки — идеальный мебельный светильник!

Выпускаются линейные люминесцентные лампы с трубкой Т4 мощностью от 6 до 24 Вт (замена ламп накаливания от 30 до 120 Вт), с цветовой температурой света 4200К и 6400К.

Средняя продолжительность работы составляет 6000 — 8000 часов (в зависимости от мощности и производителя). Диаметр трубки составляет 12 мм. Работают с электронными балластами (ЭПРА).

мощность	световой поток	цветовая температура	длина трубки без цоколя	общая длина со штырьками
Uniel EFL-T4-06/4200/G5	6 Вт	380 лм	4000 К (холодный белый)	206 мм	220 мм
Uniel EFL-T4-06/6400/G5	6 Вт	350 лм	6400 К (холодный дневной)	206 мм	220 мм
Uniel EFL-T4-08/4200/G5	8 Вт	600 лм	4000 К (холодный белый)	326 мм	340 мм
Uniel EFL-T4-08/6400/G5	8 Вт	580 лм	6500 К (холодный дневной)	326 мм	340 мм
Uniel EFL-T4-12/4200/G5	12 Вт	940 лм	4000 К (холодный белый)	354 мм	368 мм
Uniel EFL-T4-12/6400/G5	12 Вт	920 лм	6500 К (холодный дневной)	354 мм	368 мм
Uniel EFL-T4-16/4200/G5	16 Вт	1210 лм	4000 К (холодный белый)	454 мм	467 мм
Uniel EFL-T4-16/6400/G5	16 Вт	1195 лм	6500 К (холодный дневной)	454 мм	467 мм
Uniel EFL-T4-20/4200/G5	20 Вт	1700 лм	4000 К (холодный белый)	553 мм	567 мм
Uniel EFL-T4-20/6400/G5	20 Вт	1680 лм	6500 К (холодный дневной)	553 мм	567 мм
Uniel EFL-T4-24/4200/G5	24 Вт	2020 лм	4000 К (холодный белый)	641 мм	655 мм
Uniel EFL-T4-24/6400/G5	24 Вт	2010 лм	6500 К (холодный дневной)	641 мм	655 мм

Специальные люминесцентные лампы для растений и аквариумов Osram Fluora, Camelion Bio

Главной отличительной особенностью ламп для растений и аквариумов является акцент в красной и синей областях спектра. Применение Osram Fluora значительно улучшает протекание фотобиологических процессов в растениях: они при таком свете лучше растут и меньше болеют в условиях недостатка солнечного и тем более отсутствия дневного света!

Также компания Osram Fluora рекомендует использовать специальные лампы для растений и аквариумов в общественных зданиях, где мало естественного дневного света: в офисах, торговых центрах, магазинах и ресторанах.

Специальные линейные люминесцентные лампы Osram Fluora для аквариумов и растений выпускаются с трубкой Т8 (Ø 26 мм), цоколем G13 и мощностью от 15 до 58 Вт.

Osram Fluora L 18W/77

Osram Fluora L 36W/77

Osram Fluora L 15W/77

Специальные люминесцентные лампы для освещения продуктов питания Osram Natura

Специальный люминофор ламп Osram Natura придает пищевым продуктам натуральный вид свежих и аппетитных продуктов! Рекомендуется использовать лампы в продуктовых магазинах, супермаркетах и рынках. Особенно актуален правильный свет для мясных магазинов и хлебобулочных отделов.

Лампы Osram Natura благодаря специально подобранному световому спектру (цветность 76) придадут мясным, колбасным, булочным изделиям, овощам и фруктам более привлекательный и аппетитный вид.

Замену таких ламп рекомендуется проводить каждые 10000 часов. Диаметр трубки Т8 составляет 26 мм, цоколь G13.

мощность	световой поток	Ra (CRI)	длина с цоколем без штырьков
Osram Natura L 18W/76	18 Вт	750 лм	70-79%	590 мм
Osram Natura L 36W/76	36 Вт	1800 лм	70-79%	1200 мм
Osram Natura L 15W/76	15 Вт	500 лм	70-79%	438 мм
Osram Natura L 30W/76	30 Вт	1300 лм	70-79%	895 мм
Osram Natura L 58W/76	58 Вт	2850 лм	70-79%	1500 мм

Понравилась эта страница? Поделись ссылочкой с друзьями:

Люминесцентные лампы

• рекомендуем

• Арт.: 4008321959713
• Мощность: 36 Вт
• Свет. поток: 2850 лм
• Osram

Наличие: На складе

• Арт.: 4008321959836
• Мощность: 36 Вт
• Свет. поток: 2500 лм
• Osram

Наличие: На складе

• Арт.: 928048505451
• Мощность: 36 Вт
• Свет. поток: 2500 лм
• Philips

Наличие: На складе

• Арт.: 4008321581242
• Мощность: 18 Вт
• Свет. поток: 950 лм
• Osram

Наличие: На складе

• рекомендуем

• Арт.: 4008321581297
• Мощность: 18 Вт
• Свет. поток: 1250 лм
• Osram

Наличие: На складе

• Арт.: 4008321581273
• Мощность: 18 Вт
• Свет. поток: 1300 лм
• Osram

Наличие: На складе

• Арт.: 4008321959850
• Мощность: 58 Вт
• Свет. поток: 4000 лм
• Osram

Наличие: Под заказ, 2-3 дня

• рекомендуем

• Арт.: 4008321959843
• Мощность: 58 Вт
• Свет. поток: 4600 лм
• Osram

Наличие: На складе

• Арт.: 928048503351
• Мощность: 36 Вт
• Свет. поток: 2850 лм
• Philips

Наличие: На складе

• Арт.: 928049003351
• Мощность: 58 Вт
• Свет. поток: 4600 лм
• Philips

Наличие: Под заказ, 2-3 дня

• Арт.: 928049005451
• Мощность: 58 Вт
• Свет. поток: 4000 лм
• Philips

Наличие: На складе

• Арт.: 4008321581457
• Мощность: 36 Вт
• Свет. поток: 3350 лм
• Osram

Наличие: На складе

• Арт.: 4008321581419
• Мощность: 36 Вт
• Свет. поток: 3100 лм
• Osram

Наличие: На складе

• Арт.: 4008321581433
• Мощность: 36 Вт
• Свет. поток: 3250 лм
• Osram

Наличие: Под заказ, 2-3 дня

Первые образцы люминесцентных ламп современного типа были показаны американской фирмой General Electric на Всемирной выставке в Нью-Йорке в 1938 году. За 70 лет существования они прочно вошли в нашу жизнь, и сейчас уже трудно представить какой-нибудь крупный магазин или офис без светильников с люминесцентными лампами. Сейчас, люминесцентные лампы – второй в мире по распространенности источник света, а в Японии (в последние годы и в Китае) они занимают даже первое место, обогнав лампы накаливания. Ежегодно в мире производится более двух миллиардов люминесцентных ламп.

Люминесцентная лампа – типичный разрядный источник света низкого давления, в котором разряд происходит в смеси паров ртути и инертного газа, чаще всего – аргона. Устройство лампы показано на рисунке. Колба лампы – это всегда цилиндр 1 из стекла с наружным диаметром 38, 26, 16 или 12 мм. Цилиндр может быть прямым или изогнутым в виде кольца, буквы U или более сложной фигуры. В торцевые концы цилиндра герметично впаяны стеклянные ножки 2, на которых с внутренней стороны смонтированы электроды 3. Электроды по конструкции подобны биспиральному телу накала ламп накаливания и также делаются из вольфрамовой проволоки. В некоторых типах ламп электроды сделаны в виде триспирали, то есть спирали из биспирали. С наружной стороны электроды подпаяны к штырькам 4 цоколя 5. В прямых лампах используется только два типа цоколей – G5 и G13 (цифры 5 и 13 указывают расстояние между штырьками в мм).

Из колб люминесцентных ламп воздух тщательно откачивается через штенгель 6, впаянный в одну из ножек. После откачки объем колбы заполняется инертным газом 7 и в него вводится ртуть в виде небольшой капли 8 (масса ртути в одной лампе не более 30 мг) или в виде так называемой амальгамы, то есть сплава ртути с висмутом, индием и другими металлами. На биспиральные или триспиральные электроды ламп всегда наносится слой активирующего вещества – обычно смесь окислов бария, стронция, кальция, иногда с небольшой добавкой тория.

Если к лампе приложено напряжение большее, чем напряжение зажигания, то в ней между электродами возникает электрический разряд, ток которого обязательно ограничивается какими-либо внешними элементами. Хотя колба наполнена инертным газом, в ней всегда присутствуют пары ртути, количество (парциальное давление) которых определяется температурой самой холодной точки колбы. Разряд возникает в инертном газе, но поскольку атомы ртути возбуждаются и ионизируются гораздо легче, чем атомы газа, ток через лампу и ее свечение определяются преимущественно ртутью.

В ртутных разрядах низкого давления доля видимого излучения не превышает 2% от мощности разряда, а световая отдача ртутного разряда – всего 5–7 лм/Вт. Но более половины мощности, выделяемой в разряде, превращается в невидимое ультрафиолетовое излучение с длинами волн 254 и 185 нм. При этом, чем короче длина волны излучения, тем большей энергией обладают кванты этого излучения. С помощью специальных веществ, называемых люминофорами, можно превратить одно излучение в другое, причем, по закону сохранения энергии, «новое» излучение может быть только «менее энергичным», чем первичное, то есть его длина волны больше длины волны первичного излучения. Поэтому ультрафиолетовое излучение с помощью люминофоров можно превратить в видимое, а видимое в ультрафиолетовое – нельзя.

Вся цилиндрическая часть колбы с внутренней стороны покрыта тонким слоем именно такого люминофора 9, который и превращает ультрафиолетовое излучение атомов ртути в видимое. В большинстве современных люминесцентных ламп в качестве люминофора используется галофосфат кальция с добавками сурьмы и марганца (как говорят специалисты, «активированный сурьмой и марганцем»). При облучении такого люминофора ультрафиолетовым излучением он начинает светиться белым светом разных оттенков. Спектр излучения люминофора – сплошной с двумя максимумами – около 480 и 580 нм (рис16). Первый максимум определяется наличием сурьмы, второй – марганца. Меняя соотношение этих веществ (активаторов), можно получить белый свет разных цветовых оттенков – от теплого до дневного. Так как люминофоры превращают в видимый свет более половины мощности разряда, то именно их свечение определяет светотехнические параметры ламп.

В 70-е годы минувшего века начали делать лампы не с одним люминофором, а с тремя, имеющими максимумы излучения в синей, зеленой и красной областях спектра (450, 540 и 610 нм). Эти люминофоры были созданы первоначально для кинескопов цветного телевидения, где с их помощью удалось получить вполне приемлемое воспроизведение цветов. Комбинация трех люминофоров позволила и в лампах добиться значительно лучшей цветопередачи, чем при использовании галофосфата кальция, при одновременном увеличении световой отдачи. Однако новые люминофоры гораздо дороже старых, так как в них используются соединения редкоземельных элементов – европия, церия и тербия. Поэтому в большинстве люминесцентных ламп попрежнему применяются люминофоры на основе галофосфата кальция.

Электроды в люминесцентных лампах выполняют функции источников и приемников электронов и ионов, за счет которых и протекает электрический ток через разрядный промежуток. Для того чтобы электроны начали переходить с электродов в разрядный промежуток (как говорят, для начала термоэмиссии электронов), электроды должны быть нагреты до температуры 1100–1200 °С. При такой температуре вольфрам светится очень слабым вишневым цветом, испарение его очень мало. Но для увеличения количества вылетающих электронов на электроды наносится слой активирующего вещества, которое значительно менее термостойко, чем вольфрам, и при работе этот слой постепенно распыляется с электродов и оседает на стенках колбы. Обычно именно процесс распыления активирующего покрытия электродов определяет срок службы ламп.

Для достижения наибольшей эффективности разряда, то есть для наибольшего выхода ультрафиолетового излучения ртути, необходимо поддерживать определенную температуру колбы или хотя бы отдельной точки ее (так называемой холодной точки). Оптимальной является температура около 40 °С. Диаметр колбы выбирается именно из этого требования. Во всех лампах обеспечивается примерно одинаковая плотность тока – величина тока, деленная на площадь сечении колбы. Поэтому лампы разной мощности в колбах одного диаметра, как правило, работают при равных номинальных токах. Падение напряжения на лампе прямо пропорционально ее длине. А так как мощность равна произведению тока на напряжение, то при одинаковом диаметре колб и мощность ламп прямо пропорциональна их длине. У самых массовых ламп мощностью 36 (40) Вт длина равна 1210 мм, у ламп мощностью 18 (20) Вт – 604 мм, у ламп мощностью 58 Вт – 1514 мм.

В середине 90-х годов на мировом рынке появилось новое поколение люминесцентных ламп, в рекламной литературе называемое «серией Т5» (в Германии и других немецкоязычных странах более правильно – Т16). У этих ламп наружный диаметр колбы уменьшен до 16 мм (или 5/8 дюйма, отсюда и название Т5). По принципу работы они так-же не отличаются от обычных линейных ламп. В конструкцию ламп внесено одно очень важное изменение – люминофор с внутренней стороны покрыт тонкой защитной пленкой, прозрачной и для ультрафиолетового, и для видимого излучения. Пленка защищает люминофор от попадания на него частиц ртути, активирующего покрытия и вольфрама с электродов, благодаря чему исключается «отравление» люминофора, и обеспечивается высокая стабильность светового потока в течение срока службы.

Изменены также состав наполняющего газа и конструкция электродов, что сделало невозможной работу таких ламп в старых схемах включения. Электроды помещаются внутри небольших колпачков с отверстиями, препятствующих прямому попаданию молекул активирующего покрытия и атомов вольфрама с электродов на стенки. Кроме того, – впервые с 1938 года – изменены длины ламп таким образом, чтобы размеры светильников с ними соответствовали размерам стандартных модулей очень модных сейчас подвесных потолков. Длина заэлектродных участков в лампах подобрана так, чтобы оптимальная температура «холодной точки» (примерно 42–45 °С) создавалась при температуре окружающего воздуха не + 25 °С, как в старых лампах, а + 35 °С. Это оптимизирует работу ламп в светильниках.

Люминесцентные лампы, особенно последнего поколения в колбах диаметром 16 мм, значительно превосходят лампы накаливания по световой отдаче и сроку службы. Достигнутые сегодня значения этих параметров равны 115 лм/Вт и 75 000 часов.

Однако люминесцентные лампы имеют и множество недостатков, которые необходимо знать и учитывать при выборе источников света.

1. Большие габариты ламп часто не позволяют перераспределять световой поток нужным образом.
2. В отличие от ламп накаливания, световой поток люминесцентных ламп сильно зависит от окружающей температуры.
3. В лампах содержится экологически опасная ртуть.
4. Световой поток ламп устанавливается не сразу после включения, а спустя некоторое время, зависящее от конструкции светильника, окружающей температуры и самих ламп. У некоторых типов ламп, в которые ртуть вводится в виде амальгамы, это время может достигать 10–15 минут.
5. Глубина пульсаций светового потока при включении ламп в стандартных стартерно-дроссельных схемах значительно выше, чем у ламп накаливания; особенно это проявляется в лампах с редкоземельными люминофорами. Это затрудняет использование ламп во многих производственных помещениях и, кроме того, отрицательно сказывается на самочувствии людей, работающихпри таком освещении.
6. Яркость люминесцентных ламп на порядки ниже, чем яркость тела накала ламп накаливания. Поэтому принципиально невозможно создание осветительных приборов с такими лампами с большой силой света. Это обстоятельство препятствует применению люминесцентных ламп для освещения высоких помещений.
7. Как было сказано выше, люминесцентные лампы, как и все разрядные приборы, для включения в сеть требуют использования дополнительных устройств.

Зависимость световой отдачи люминесцентных ламп от температуры препятствует их использованию в наружном освещении и при освещении холодных помещений, так как при нулевой температуре окружающего воздуха световой поток открытых ламп в колбах диаметром 26 мм составляет всего 20%, а «тонких» ламп (Т5) – даже 10% от номинального. При температурах ниже –15 °С лампы в стандартных схемах включения большей частью вообще перестают зажигаться. Чтобы обеспечить более широкий диапазон рабочих температур, лампы делают в двойной колбе, то есть помещают лампу в герметичную наружную колбу большего диаметра и в промежутке между колбами создают глубокий вакуум. Лампа оказывается как бы помещенной в термос. Поскольку такие лампы очень дороги, фирмы-изготовители применяют в них все конструкторско-технологические решения для увеличения срока службы. Так, срок службы некоторых ламп в двойных колбах при включении с электронными аппаратами достигает 50 000 часов.

Классификация и обозначение люминесцентных ламп

Линейные лампы массового применения выпускаются в колбах диаметром 38, 26 и 16 мм (иностранное обозначение – Т12, Т8 и Т5, то есть 12/8, 8/8 и 5/8 дюйма). Немецкая фирма Osram делает еще лампы Т2 диаметром около 7 мм, но эти лампы применяются пока только в сканерах и другой репрографической аппаратуре и изредка в светильниках местного освещения. В последние годы за рубежом выпуск ламп в колбах диаметром 38 мм практически прекращен. Стандартный ряд мощностей линейных ламп не велик: 4, 6, 8, 13, 15, 18, 20, 30, 36, 40, 58, 65 и 80 Вт. В абсолютном большинстве современных светильников используются лампы только трех номиналов мощности: 18, 36 и 58 Вт. В России еще продолжается выпуск ламп мощностью 20, 40, 65 и 80 Вт в колбах диаметром 38 мм. Как уже было сказано, лампы разной мощности различаются длиной колб – от 136 до 1514 мм (с цоколями).

В отличие от ламп накаливания, на люминесцентных лампах никогда не указывается напряжение, на которое они должны включаться, так как в зависимости от применяемой схемы включения одна и та же лампа может работать при самых разных напряжениях – как по величине (от нескольких вольт до сотен вольт), так и по роду тока (переменный или постоянный).

Лампы каждой мощности выпускаются с различной цветностью излучения. В России по ГОСТ 6825 установлено пять цветностей белого света: тепло-белый, белый, естественный, холодно-белый и дневной, обозначаемые буквами ТБ, Б, Е, ХБ и Д. Кроме белых ламп разной цветности, производятся цветные люминесцентные лампы – красные, желтые, зеленые, голубые и синие (К, Ж, З, Г и С).

Цветность белого излучения ламп приблизительно может быть охарактеризована цветовой температурой Тцв Тепло-белой цветности соответствует Тцв = 2700–3000 К; белой – Тцв = 3500 К; холодно-белой – Тцв = 4200 К; естественной – Тцв = 5000 К; дневной – Тцв = 6000–6500 К.

В маркировке ламп зарубежного производства какого-либо единства нет, каждая фирма маркирует посвоему. Так, Philips все линейные лампы обозначает TL-D, Osram – Lumilux, General Electric – F. После этих букв указывается мощность ламп (18W, 36W, 58W).

По ГОСТ 6825 в маркировке ламп не предусмотрено указание индекса цветопередачи. В отличие от этого, в маркировке всех зарубежных ламп с хорошей и отличной цветопередачей после мощности (через дробь) ставится цифра, характеризующая общий индекс цветопередачи Rа. Если Rа ≥ 90, то пишется цифра 9, при 80 ≤ Ra ≤90 – цифра 8*. У ламп с удовлетворительной цветопередачей (Rа = 50–70) в маркировке ставится двузначное число, обозначающее код цветности. В таблице 17 дана расшифровка цифровых обозначений цветовой температуры и общего индекса цветопередачи люминесцентных ламп российских заводов и ведущих зарубежных фирм – Philips и Osram. Ведущие зарубежные фирмы часто используют в названиях ламп слова, носящие явно рекламный характер: De Lux, Super, Super de Lux и т. п.

Учитывая, что большой разнобой в обозначении ламп часто вводит потребителей в заблуждение, Международная комиссия по освещению (МКО) разработала и рекомендовала всем странам для использования единую универсальную систему обозначений источников света – ILCOS. В соответствии с этой системой, все линейные люминесцентные лампы, в том числе и серии Т5, обозначаются буквами FD, кольцевые – FC, далее указывается мощность ламп, общий индекс цветопередачи и цветовая температура.

Серия ламп Т5 с диаметром колбы 16 мм выпускается в двух вариантах – «лампы с максимальной световой отдачей» (фирменное обозначение у Osram – FH , у Philips – HE) и «лампы с максимальным световым потоком» (соответственно FQ и HO). Оба варианта содержат по четыре номинала мощности: первый – 14, 21, 28 и 35 Вт, второй – 24, 39, 54 и 80 Вт. В лампах мощностью 28 и 35 Вт достигнута рекордная для люминесцентных ламп световая отдача – 115 лм/Вт. Все лампы серии Т5 могут работать только с электронными аппаратами включения. Лампы в колбах диаметром 26 и 38 мм (Т8 и Т12) снабжены цоколями G13, диаметром 16 мм – G5.